时间:2016-02-24 11:10 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:王焕然 点击次数:
1、概述
上世纪70年代末80年代初,第一次大量的温室引进(日本、美国),揭开了我国设施农业研究开发和应用的序幕。经过近20年的发展,我国在温室产品生产、实际应用和配套技术研究方面都取得长足发展,研发了不同档次、不同系列化的温室产品。
1997年2月国家科委起动“工厂化高效农业示范工程”分别在北京、上海、辽宁、浙江、广东5省市组织实施,一批现代农业科技示范园区相继出现,较著名的有北京小汤山现代农业科技示范园、上海孙桥现代农业科技园、天津中西农业温室示范中心(西班牙技术)、天津市农业高新技术示范区(韩国技术)、广东新会现代农业示范基地等。全国高新技术示范园区共500多个,它们向人们展示了现代农业的魅力和美好的发展前景,对设施农业的发展起了很大的推动作用。
“九五”期间我国在设施农业方面的投资达20亿元,设施面积达140万hm2,居世界第一。形成了适合不同气候特点的华北型、东北型、东南型、华南型的温室,但高等级温室面积较少,仅有588hm2,因此这方面还有待提高。“十五”期间科技部已将“工厂化农业关键技术研究与示范”立项并对其中的10个课题进行公开招标。
国家对设施农业的高度重视是基于我国农业生态环境十分脆弱、食品安全问题十分突出、农业生产能力和生产条件迫切需要提高和改善来考虑的,同时也是推动传统农业技术改造、提高农业科技整体水平的需要。
2、设施农业的主要技术装备
以温室为主体的现代设施农业,由下列几类设施搭配组成:
2.1温室建筑
温室是由骨架、覆盖材料、连接结构(铝合金门窗、卡槽)、密封材料等组装而成,可以是单幢也可以是连幢结构。
2.1.1温室的骨架,有铝合金和热镀锌管材2种,后者具有强度高、价格低、寿命长等优点,因此目前国内几乎都采用热镀锌管材做骨架,外国厂商也多在国内就地采购。热镀锌管产品质量有差异,一是材质及壁厚,二是镀锌的质量。骨架已有系列产品,根据温室结构大小,有不同的规格,如跨度、间距、拱间距、顶高,根据不同气候条件,功能用途而不同,但目前尚无国家标准,均为各厂商自行制定企业标准。
2.1.2温室覆盖材料,现有的覆盖材料有玻璃、PC板及薄膜,3种材料在性能、价格、寿命等方面各有优点,可根据需要择优选用。
玻璃覆盖材料是最早使用,其最大优点是透光率好,可达95%,而且稳定不受时间影响,价格居中约30元/m2,缺点是较重、易碎、保温性能差、在北方运行成本较高。适用于年温差较小、阴雨多、日照短的地区,如荷兰玻璃温室最著名,正是适合于荷兰本国的自然条件所设计的。
PC板即聚碳酸酯板,原是作为建筑材料后引入用于温室。PC板有单层、双层中空及三层中空3种结构形式,PC板做覆盖材料优点是强度好、耐冲击、能抵御恶劣气候和人为破坏,寿命长达15年以上,透光率好,达92%,重量轻,保温性好;缺点是成本高约112元/m2。由于PC板有上述诸多优点,因此应用范围较广,多用于高档温室,品质较好的是美国通用及德国拜耳,大多利用进口设备及原料在中国建厂生产,其中通用年产275万m2,拜耳26万m2,SPS5万m2,PC板温室在我国已超过40万hm2。
塑料薄膜品种繁多,主要原料有聚乙烯、聚氯乙烯和乙烯-醋酸乙烯(简称EVA树脂),根据需要添加多种光稳定剂、防雾滴剂、保温剂、转光剂等等,制成多种配方以达到各种功能需要。塑料薄膜的特性是重量轻,价格低,10~15元/m2,保温性也好,使用方便灵活,可用双层,充气等结构;缺点是寿命短,透光率随时间变长而变差,一般2~3年就需要更换,除了损坏、老化、透光率差也是更换的主要原因之一。由于考虑减少一次性投资费用,目前塑料薄膜应用最广,高、中、低档温室均广泛采用,使用较多有法国、西班牙产薄膜。
2.1.3连接结构与密封材料,主要是骨架之间的连接及覆盖材料和骨架的联接及密封,通道的门窗及卡槽、各种联接件、紧固件及橡胶件等组成。
2.2温室通风系统
温室通风主要是使温室与外界之间进行空气交换,以改变空气的成分及部分热交换。不同的温室结构有不同的通风方式,根据需要可采用1种或多种通风设施。主要的设施有齿轮齿条开窗结构、手动及电动卷膜机构、强制通风系统、环境风机等。其中齿轮齿条开窗结构应用最普遍,其结构简单、消耗动力小、方便灵活。由于结构简单,在材质及加工方面往往被忽视而产生如变形、卡壳和关闭不严等质量问题,所以有些厂商不得不使用进口零部件进行装配。
2.3降温系统
降温系统有:室内外遮阳帘、湿帘—风机降温、喷雾降温、屋面喷淋、空调等,一般采用几种组合使用。
室内外遮阳帘是普遍使用的一种,遮阳帘表面有的有镀铝膜,夏天遮阳,冬天保温,遮阳帘的使用寿命4~6年,质地较好的是瑞典产品,国内浙江等地也有生产。
湿帘—风机降温也使用较多,在温室一端墙面上安装湿帘,另一端安装抽风机,湿帘上端有淋水管,湿帘是多孔特殊处理的纸质材料,气流穿过后,水蒸发产生降温,进入温室。其特点是降温速度快,湿帘长期泡水,并会受虫侵蚀、产卵、长青苔、结水垢等影响使用效果,需要防堵网,一般寿命5~8年。
喷雾降温,目前应用较少,主要是受环境湿度影响较大,适合于干热地区。屋面喷淋,耗水量较大。空调系统是最好的,但成本高。
2.4采暖
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